Java基础知识笔记

第一章 开发前言

1.1 什么是Java语言

Java语言是美国Sun公司（Stanford University Network），在1995年推出的高级的编程语言。所谓编程语言，是计算机的语言，人们可以使用编程语言对计算机下达命令，让计算机完成人们需要的功能。

==三大特性：封装、继承、多态==

1.2 DOS命令操作符号

盘符切换命令				盘符名:
查看当前文件夹				dir
进入文件夹命令				cd 文件夹名
退出文件夹命令				cd..
退出到磁盘根目录		    cd\
清屏					    cls

1.3 Java虚拟机——JVM

JVM（Java Virtual Machine ）：Java虚拟机，简称JVM，是运行所有Java程序的假想计算机，是Java程序的运行环境，是Java 最具吸引力的特性之一。我们编写的Java代码，都运行在JVM 之上。

Java语言特性

跨平台：任何软件的运行，都必须要运行在操作系统之上，而我们用Java编写的软件可以运行在任何的操作系统上，这个特性称为Java语言的跨平台特性。该特性是由JVM实现的，我们编写的程序运行在JVM上，而JVM运行在操作系统上。

JRE (Java Runtime Environment) ：是Java程序的运行时环境，包含JVM 和运行时所需要的核心类库

JDK (Java Development Kit)：是Java程序开发工具包，==包含JRE==和开发人员使用的工具。

编译：javac Java源文件名.后缀名
运行：java 类名字

main方法：称为主方法。写法是固定格式不可以更改。main方法是程序的入口点或起始点，无论我们编写多少程序，JVM在运行的时候，都会从main方法这里开始执行。

1.4 命名规则

命名规则： 硬性要求

标识符可以包含英文字母26个(区分大小写) 、0-9数字 、$（美元符号） 和_（下划线） 。
标识符不能以数字开头。
标识符不能是关键字。

命名规范： 软性建议

类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）。
方法名规范：首字母小写，后面每个单词首字母大写（小驼峰式）。
变量名规范：全部小写。

第二章

2.1常量

整数常量：	所有的整数				0，1， 567， -9
小数常量：	所有的小数				0.0， -0.1， 2.55
字符常量：	单引号引起来,只能写一个字符,必须有内容	'a' ， ' '， '好'
字符串常量：	双引号引起来,可以写多个字符,也可以不写	"A" ，"Hello" ，"你好" ，""
布尔常量：	只有两个值（流程控制中讲解） 				true ， false
空常量：	只有一个值（引用数据类型中讲解） 			null

2.2变量

Java中要求一个变量每次只能保存一个数据，必须要明确保存的数据类型。

d

Java的数据类型分为两大类：
基本数据类型：包括 整数、浮点数、字符、布尔。
引用数据类型：包括 类、数组、接口 、枚举、注解。

基本数据类型

四类八种基本数据类型：

数据类型			关键字			内存占用		取值范围
字节型				byte			 1个字节		-128~127
短整型				short 			 2个字节		-32768~32767
整型				int（默认） 	   4个字节   -231次方~2的31次方-1
长整型				long 			8个字节    -2的63次方~2的63次方-1
单精度浮点数		  float			  4个字节    1.4013E-45~3.4028E+38
双精度浮点数		double（默认）    8个字节      4.9E-324~1.7977E+308
字符型				char 			2个字节		0-65535
布尔类型		  boolean 			1个字节		true，false

四类

字符型 	（char）
整形 		(byte short int long )
布尔型 	(boolean)
浮点型	(float double)

变量名称：在同一个大括号范围内，变量的名字不可以相同。
变量赋值：定义的变量，不赋值不能使用。

==可以一条语句赋值多个变量，但是不能在定义的时候用==

int a=b=c=3; 错误     应该是  int a,b,c; a=b=c=3;

2.3数据类型转换

范围小的类型向范围大的类型提升， ==byte、short、char 运算时直接提升为int==

byte、short、char‐‐>int‐‐>long‐‐>float‐‐>double

double 类型内存8个字节， int 类型内存4个字节。
想要赋值成功，只有通过强制类型转换，将double 类型强制转换成int 类型才能赋值

强制类型转换：将取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型。

数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值；

字符数值

字符			数值
0 			  48
9 			  57
A 			  65
Z 			  90
a 			  97
z 			  122

分析： s += 1 逻辑上看作是s = s + 1 计算结果被提升为int类型，再向short类型赋值时发生错误，因为不能将取值范围大的类型赋值到取值范围小的类型。但是， s=s+1进行两次运算， += 是一个运算符，只运算一次，并带有强制转换的特点，也就是说s += 1 就是s = (short)(s + 1) ，因此程序没有问题编译通过，运行结果是2.

public static void main(String[] args){
byte b1=1;
byte b2=2;
byte b3=1 + 2;
byte b4=b1 + b2;
}
分析：
b3 = 1 + 2 ，1和2是常量，为固定不变的数据，在编译的时候（编译器javac），已经确定了1+2 的结果并没有超过byte类型的取值范围，可以赋值给变量b3 ，因此b3=1 + 2 是正确的。

b4 = b2 + b3，b2和b3是变量，变量的值是可能变化的，在编译的时候，编译器javac不确定b2+b3的结果是什么，因此会将结果以int类型进行处理，所以int类型不能赋值给byte类型，因此编译失败。

2.4方法

方法：就是将一个功能抽取出来，把代码单独定义在一个大括号内，形成一个单独的功能。

定义格式

修饰符 返回值类型 方法名 （参数列表）｛
代码...
return ;
｝

return：方法结束。返回值类型是void，方法大括号内的return可以不写。

方法定义注意事项：

1. 方法必须定义在一类中方法外

2. ==方法不能定义在另一个方法的里面== 比如main方法

JDK9新特性

JShell脚本工具是JDK9的新特性

什么时候会用到JShell 工具呢，当我们编写的代码非常少的时候，而又不愿意编写类，main方法，也不愿意去编译和运行，这个时候可以使用JShell工具。启动JShell工具，在DOS命令行直接输入JShell命令。

第三章 流程控制

3.1 判断语句if

if语句

if(a==b){}

if else语句

if(关系表达式) {语句体1;}
else {语句体2;}

if… else if … else…

if (判断条件1) {执行语句1;} 
else if (判断条件2) {执行语句2;}
...
else if (判断条件n) {执行语句n;} 
else {执行语句n+1;}

3.2 选择语句switch

switch语句中，表达式的数据类型，可以是==byte，short，int，char，enum（枚举）==，JDK7后可以接收==字符串==。

case 常量值1:语句体1;break;
case 常量值2:语句体2;break;
...
default:语句体n+1;break;
}
在switch语句中，如果case的后面不写break，将出现穿透现象，也就是不会在判断下一个case的值，直接向后运行，直到遇到break，或者整体switch结束

3.3 循环语句

for循环

for(初始化表达式①; 布尔表达式②; 步进表达式④){
循环体③
}

while循环

初始化表达式①
while(布尔表达式②){
循环体③
步进表达式④
}

do…while循环

初始化表达式①
do{
循环体③
步进表达式④
}while(布尔表达式②);

for 和 while 的小区别：

1.控制条件语句所控制的那个变量，在for循环结束后，就不能再被访问到了，而while循环结束还可以继续使用，如果你想继续使用，就用while，否则推荐使用for。原因是for循环结束，该变量就从内存中消失，能够提高内存的使用效率。
2.在已知循环次数的时候使用推荐使用for，循环次数未知的时推荐使用while。
while(ture)需要有break,不然如果后边有语句，编译会报错

break和continue

break直接跳出去
continue则是当前循环结束，开始下次循环

第四章 Intelij IEDA

从安装上来看，IntelliJ IDEA 对硬件的要求似乎不是很高。可是实际在开发中其实并不是这样的，因为 IntelliJ IDEA 执行时会有大量的缓存、索引文件

bin：容器，执行文件和启动参数等
help：快捷键文档和其他帮助文档
jre64：64 位java 运行环境
lib：idea 依赖的类库
license：各个插件许可
plugin：插件

64 位操作系统且内存大于 8G 的， 如果你是开发大型项目、 Java 项目或是 Android 项目建议进行修改，常修改的就是下面3个参数

-Xms128m，16 G 内存的机器可尝试设置为 -Xms512m
(设置初始的内存数，增加该值可以提高 Java 程序的启动速度。

-Xmx750m，16 G 内存的机器可尝试设置为 -Xmx1500m
(设置最大内存数，提高该值，可以减少内存 Garage 收集的频率，提高程序性能 )

-XX:ReservedCodeCacheSize=240m，16G 内存的机器可尝试设置为 -XX:ReservedCodeCacheSize=500m
(保留代码占用的内存容量)

快捷操作

soutp=System.out.println("方法形参名 = + 形参名
soutv=System.out.println("变量名 = " + 变量
soutm=System.out.println("当前类名 当前方法
“abc”.sout => System.out.println("abc");

iter：可 生成增强 for 循环
itar：可 生成普通 for 循环

List<String> list = new ArrayList<String>();
输入: list.for 即可输出
for(String s:list){
}

psf ：可生成 public static final
psfi ：可生成 public static final int
psfs ：可生成 public static final String

第五章 数组

容器：是将多个数据存储到一起，每个数据称为该容器的元素。

5.1 数组

数组概念： 数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。

定义一

数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];
int[] a = new int[10];

定义二

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

定义三

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};
int[] arr = {1,2,3,4,5};

数组名.length可以获取数组的长度值

arr.length

数组默认值

int 0
浮点 0.0
字符 ‘1u0000’  看不见
布尔	false
引用  null

int[] x = new int[10];或者 int[] x； x= new int[10];也是先默认，在赋值

5.2 数组越界异常

直接用数组不存在的索引，ArrayIndexOutOfBoundsException异常

数组空指针异常

public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3};
arr = null;
System.out.println(arr[0]);
｝

arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出==NullPointerException== 空指针异常。

==方法的参数为基本类型时,传递的是数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是地址值==

==所以对于数组作为参数，不用返回值，因为已经把地址传进去了==

public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,3,5};
System.out.println(arr[0]);
change(arr);
System.out.println(arr[0]);
}
public static void change(int[] arr) {
arr[0] = 200;
}

5.3 Java内存

为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

区域名称						作用
寄存器				给CPU使用，和我们开发无关。
本地方法			栈JVM在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。
方法区				存储可以运行的class文件。
堆内存				存储对象或者数组，new来创建的，都存储在堆内存。
方法栈				方法运行时使用的内存，比如main方法运行，进入方法栈中执行。

数组内存，直接打印数组名字即==数组的地址==

1.main方法进栈
2.创建数组，JVM在内存中开辟空间，存储数组
3.数组在内存中有地址，十六位进制数表示
4.数组中元素默认初始值为0
5.JVM将数组的内存地址赋值给引用变量arr
6.变量arr保存的是数组内存中的地址，因此成为引用数据类型

第六章 面向对象

面向过程：强调步骤。
面向对象：强调对象。

类：是一组相关==属性==和==行为==的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物。

属性：就是该事物的状态信息。
行为：就是该事物能够做什么。

对象：是一类事物的==具体体现==。对象是类的一个实例（对象并不是找个女朋友），必然具备该类事物的属性和行为。

类是对一类事物的描述，是抽象的。
对象是一类事物的实例，是具体的。
类是对象的模板，对象是类的实体。

成员变量：对应事物的属性 成员方法：对应事物的行为

6.2 对象的使用

类名 对象名 = new 类名();

使用对象访问类中的成员:

对象名.成员变量；
对象名.成员方法()；

成员变量的默认值

数据类型											默认值
基本类型整数（byte，short，int，long） 			       0
浮点数（float，double） 								0.0
字符（char） 										'\u0000'
布尔（boolean） 									false
引用类型数组，类，接口									null

定义对象

public class Phone {
// 成员变量
String brand; //品牌

// 成员方法
public void call(String name) {}
}

6.3 对象内存

例如

1.main方法先进栈
2.在堆中创建对象，把对象的地址值给one, 堆中方法的地址值也指向方法区地址
3.调用方法，方法完成后出栈
4.全部完成，main出栈

6.4 局部变量和成员变量

1.在类中的位置不同

成员变量：类中，方法外
局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)

2.作用范围不一样

成员变量：类中
局部变量：方法中

3.==初始化值的不同==

成员变量：有默认值
局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用

4.==在内存中的位置不同==

成员变量：堆内存
局部变量：栈内存

5.==生命周期不同==

成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

第七章 封装

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。

方法

1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。
2. 对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法 、setXxx 方法。

7.1 this关键字

this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。

记住 ：方法被哪个对象调用，方法中的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。

7.2 构造方法

当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。

无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法，一旦自己定义了构造方法，==Java自动提供的默认无参数构造方法==就会失效。

构造方法的写法上，方法名与它所在的类名相同。==它没有返回值==，所以不需要返回值类型，甚至不需要void。

修饰符 构造方法名(参数列表){
// 方法体
}

==推荐的写法：==

public class ClassName{
//成员变量
//构造方法
//无参构造方法【必须】
//有参构造方法【建议】
//成员方法
//getXxx()
//setXxx()
}

this的注意使用

1.构造方法可以有参数，可以重载
2.不能有返回值类型声明，不⽤return返回值, 可以⽤return结束
3.this不能被其他方法调用，但可以被this相互调用
4.this 调⽤成员⽅法( 可省略this）

this 调⽤其他构造⽅法只能出现在构造⽅法中,并且只能位于第⼀⾏出现一次，不能在两个构造⽅法使⽤this相互调用。可以单向调用

例如

public Sutdent(){
  }
  public Sutdent(int name){
          this();
          this.name=name;
  }

第八章 API

API(Application Programming Interface)，应用程序编程接口。Java API是一本程序员的字典 ，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。这些类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可。所以我们可以通过查询API的方式，来学习Java提供的类，并得知如何使用它们。

8.1 Scanner类

一个可以解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。 例如，以下代码使用户能够从 System.in 中读取一个数：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int i = sc.nextInt();
备注：System.in 系统输入指的是通过键盘录入数据。

8.2 引用类型使用步骤

1.导包

使用import关键字导包，在类的所有代码之前导包，引入要使用的类型，java.lang包下的所有类无需导入。

格式：
import 包名.类名;
例如
java.util.Scanner;

2.创建对象

使用该类的构造方法，创建一个该类的对象。

格式：
数据类型 变量名 = new 数据类型(参数列表);
例如
Scanner sc = new Scanner(System.in);

3.调用方法

调用该类的成员方法，完成指定功能。

格式：
变量名.方法名();
例如
int i = sc.nextInt(); // 接收一个键盘录入的整数

8.3 scanner使用步骤

1.查看类

java.util.Scanner ：该类需要import导入后使用。

2.查看构造方法

public Scanner(InputStream source) : 构造一个新的 Scanner，它生成的值是从指定的输入流扫描的。

3.查看成员方法

public int nextInt() ：将输入信息的下一个标记扫描为一个 int 值。

使用Scanner类，完成接收键盘录入数据的操作，代码如下：

//1. 导包
import java.util.Scanner;
public class Demo01_Scanner {
public static void main(String[] args) {
//2. 创建键盘录入数据的对象
Scanner sc = new Scanner(System.in);
//3. 接收数据
System.out.println("请录入一个整数：");
int i = sc.nextInt();
//4. 输出数据
System.out.println("i:"+i);
}
}

8.4匿名对象

创建对象时，只有创建对象的语句，却没有把对象地址值赋值给某个变量。虽然是创建对象的简化写法，但是应用场景非常有限。

匿名对象 ：没有变量名的对象

格式
new 类名(参数列表)；
例子
new Scanner(System.in)；

应用

new Scanner(System.in).nextInt();
一旦调用两次方法，就是创建了两个对象，造成浪费，请看如下代码。
new Scanner(System.in).nextInt();new Scanner(System.in).nextInt();
一个匿名对象，只能使用一次。

匿名对象可以作为方法的参数和返回值

作为参数
input(new Scanner(System.in));
做为返回值
return new Scanner(System.in);

第九章 Random类

此类的实例用于生成伪随机数。
例如，以下代码使用户能够得到一个随机数：

Random r = new Random();
int i = r.nextInt(10);

使用步骤

1.查看类

java.util.Random ：该类需要 import导入使后使用。

2.查看构造方法

public Random() ：创建一个新的随机数生成器。

3.查看成员方法

public int nextInt(int n) ：返回一个伪随机数，范围在0（包括）和指定值n（不包括）之间的int值。

第十章 ArrayList类

java.util.ArrayList 是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。

使用步骤

1.查看类

java.util.ArrayList <E> ：该类需要 import导入使后使用。

< E > ，表示一种指定的数据类型，叫做泛型。E ，取自Element（元素）的首字母。在出现E的地方，我们使用一种引用数据类型将其替换即可，表示我们将存储哪种引用类型的元素。代码如下：

ArrayList<String>，		ArrayList<Student>

2.查看构造方法

public ArrayList() ：构造一个内容为空的集合。

格式：
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

在JDK 7后,右侧泛型的尖括号之内可以留空，但是<>仍然要写。简化格式：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

3.查看成员方法

public boolean add(E e) ： 将指定的元素添加到此集合的尾部。

10.1 常用方法和遍历

对于元素的操作,基本体现在——增、删、查。常用的方法有：

public boolean add(E e) ：将指定的元素添加到此集合的尾部。
public E remove(int index) ：移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。
public E get(int index) ：返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。
public int size() ：返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。

10.2包装类

ArrayList对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似 不能写，但是存储基本数据类型对应的包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据， <> 中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

基本类型基本类型包装类
byte 			Byte
short 			Short
int 			Integer
long			 Long
float			 Float
double 			Double
char 			Character
boolean			 Boolean

我们发现，只有Integer和Character需要特殊记忆，其他基本类型只是首字母大写即可 吧

第十一章 String类

java.lang.String 类代表字符串。Java程序中所有的字符串文字（例如”abc” ）都可以被看作是实现此类的实例。

类 String 中包括用于检查各个字符串的方法，比如用于比较字符串，搜索字符串，提取子字符串以及创建具有翻译为大写或小写的所有字符的字符串的副本。

特点

1. 字符串不变：字符串的值在创建后不能被更改。

String s1 = "abc";
s1 += "d";
System.out.println(s1); // "abcd"
// 内存中有"abc"，"abcd"两个对象，s1从指向"abc"，改变指向，指向了"abcd"。

2. 因为String对象是不可变的，所以它们可以被共享。

String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
// 内存中只有一个"abc"对象被创建，同时被s1和s2共享。

3. “abc” 等效于 char[] data={ ‘a’ , ‘b’ , ‘c’ }

例如：
String str = "abc";
相当于：
char data[] = {'a', 'b', 'c'};
String str = new String(data);
// String底层是靠字符数组实现的。

使用方法

查看类

java.lang.String ：此类不需要导入。

查看构造方法

1.public String() ：初始化新创建的 String对象，以使其表示空字符序列。
			String str = new String（）；
2.public String(char[] value) ：通过当前参数中的字符数组来构造新的String。
			char chars[] = {'a', 'b', 'c'};
			String str2 = new String(chars);
3.public String(byte[] bytes) ：通过使用平台的默认字符集解码当前参数中的字节数组来构造新的String。
            byte bytes[] = { 97, 98, 99 };
            String str3 = new String(bytes);

​ 常用方法

1.比较大小

public boolean equals (Object anObject) ：将此字符串与指定对象进行比较。
public boolean equalsIgnoreCase (String anotherString) ：将此字符串与指定对象进行比较，忽略大小写。

2.获取功能的方法

public int length() ：返回此字符串的长度。
public String concat (String str) ：将指定的字符串连接到该字符串的末尾。
public char charAt (int index) ：返回指定索引处的 char值。
public int indexOf (String str) ：返回指定子字符串第一次出现在该字符串内的索引。

public String substring (int beginIndex) ：返回一个子字符串，从beginIndex开始截取字符串到字符串结尾。
public String substring (int beginIndex, int endIndex) ：返回一个子字符串，从beginIndex到endIndex截取字符串。含beginIndex，不含endIndex。

3.转换功能的方法

public char[] toCharArray () ：将此字符串转换为新的字符数组。
public byte[] getBytes()：使用平台的默认字符集将该 String编码转换为新的字节数组。
public String replace (CharSequence target, CharSequence replacement) ：将与target匹配的字符串使用replacement字符串替换。

4.分割方法

public String[] split(String regex) ：将此字符串按照给定的regex（规则）拆分为字符串数组。

Static关键字

关于 static 关键字的使用，它可以用来修饰的成员变量和成员方法，被修饰的成员是属于类的，而不是单单是属于某个对象的。也就是说，既然属于类，就可以不靠创建对象来调用了。

定义和使用格式

类变量

当 static 修饰成员变量时，该变量称为类变量。该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值，但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

静态方法

当static 修饰成员方法时，该方法称为类方法 。静态方法在声明中有static ，建议使用类名来调用，而不需要创建类的对象。调用方式非常简单。

// 访问类变量
类名.类变量名；
// 调用静态方法
类名.静态方法名(参数)；

被static修饰的成员可以并且建议通过类名直接访问。虽然也可以通过对象名访问静态成员，原因即多个对象均属于一个类，共享使用同一个静态成员，但是不建议，会出现警告信息。

静态方法调用的注意事项：

静态方法可以直接访问类变量和静态方法。
静态方法只能访问静态成员。反之，成员方法可以直接访问类变量或静态方法。
静态方法中，不能使用this关键字。

static内存图

static 修饰的内容：

是随着类的加载而加载的，且只加载一次。
存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。
它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。

内存示意图

静态代码块

静态代码块：定义在成员位置，使用static修饰的代码块{ }。

位置：类中方法外。

执行：随着类的加载而执行且执行一次，==优先于main方法==和==构造方法==的执行

格式

public class ClassName{
static {
// 执行语句
}
}

static 关键字，可以修饰变量、方法和代码块。在使用的过程中，其主要目的还是想在不创建对象的情况下，去调用方法。下面将介绍两个工具类，来体现static 方法的便利。

Arrays类

java.util.Arrays 此类包含用来操作数组的各种方法，比如排序和搜索等。其所有方法均为静态方法，调用起来非常简单。

操作数组的方法

public static String toString(int[] a) ：返回指定数组内容的字符串表示形式。

例如

public static void main(String[] args) {
// 定义int 数组
int[] arr = {2,34,35,4,657,8,69,9};
// 打印数组,输出地址值
System.out.println(arr); // [I@2ac1fdc4
// 数组内容转为字符串
String s = Arrays.toString(arr);
// 打印字符串,输出内容
System.out.println(s); // [2, 34, 35, 4, 657, 8, 69, 9]
}

排序方法：

public static void sort(int[] a) ：对指定的 int 型数组按数字升序进行排序。

第四章 Math类

java.lang.Math 类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。类似这样的工具类，其所有方法均为静态方法，并且不会创建对象，调用起来非常简单

public static double abs(double a) ：返回 double 值的绝对值。

public static double ceil(double a) ：返回大于等于参数的最小的整数。 向下取整

public static double floor(double a) ：返回小于等于参数最大的整数。 向上取整

public static long round(double a) ：返回最接近参数的 long。(相当于四舍五入方法)

继承

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。

其中，多个类可以称为子类，单独那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

好处：

提高代码的复用性。
类与类之间产生了关系，是多态的前提。

继承的格式

通过 extends 关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

class 子类 extends 父类 {
...
}

子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用super 关键字，修饰父类成员变量，类似于之前学过的 this 。

小贴士：Fu 类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若Fu 类中的成员变量私有了，子类是不能直接访问的。通常编码时，我们遵循封装的原则，使用private修饰成员变量，那么如何访问父类的私有成员变量呢？对！可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

==父类私有，子类不能直接访问==

成员方法

对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，==若子类中不存在就会执行父类中相应的方法==

如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做方法重写 (Override)。方法重写 ：子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。

1. 子类方法覆盖父类方法，必须要保证==权限大于等于父类权限==。
2. 子类方法覆盖父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

构造方法

1. 构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
2. 构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个super() ，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。
3. 子类的每个构造方法中均有默认的super()，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。

1.6 super和this

父类空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时，先初始化父类空间，再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非private修饰，则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。理解图解如下：

super ：代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
this ：代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。

继承的特点

1. Java只支持单继承，不支持多继承。 也就是只能有一个父类，可以多个子类
2. Java支持多层继承(继承体系)。 支持孙子
3. 顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object，作为父类。
4. 子类和父类是一种相对的概念。

抽象类

父类中的方法，被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类就是抽象类。

抽象方法 ： 没有方法体的方法。
抽象类：包含抽象方法的类。如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。

抽象方法abstract

使用abstract 关键字修饰方法，该方法就成了抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

抽象方法格式
修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表)；

抽象类格式
abstract class 类名字 {
}

抽象的使用

继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该父类的抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能创建对象，失去意义。

1.抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。
2.抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。
3.抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。
4.抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。

接口

接口，是Java语言中一种引用类型，是方法的集合，如果说类的内部封装了成员变量、构造方法和成员方法，那么==接口的内部主要就是封装了方法==，包含抽象方法（JDK 7及以前），默认方法和静态方法（JDK 8），私有方法（JDK 9）。

接口的定义，它与定义类方式相似，但是使用 interface 关键字。它也会被编译成.class文件，但一定要明确它并不是类，而是另外一种引用数据类型。

引用数据类型：数组，类，接口

接口的使用，它不能创建对象，但是可以被实现（ implements ，类似于被继承）。一个实现接口的类（可以看做是接口的子类），需要实现接口中所有的抽象方法，创建该类对象，就可以调用方法了，否则它必须是一个抽象类。

接口定义格式
public interface 接口名称 {
// 抽象方法
// 默认方法
// 静态方法
// 私有方法
}

含有抽象方法：使用abstract 关键字修饰，可以省略，没有方法体。该方法供子类实现使用。

public interface InterFaceName {
public abstract void method();
}

含有默认方法和静态方法

默认方法：使用 default 修饰，不可省略，供子类调用或者子类重写。
静态方法：使用 static 修饰，供接口直接调用。

public interface InterFaceName {
public default void method() {
// 执行语句
}
public static void method2() {
// 执行语句
}
}

含有私有方法和私有静态方法

私有方法：使用 private 修饰，供接口中的默认方法或者静态方法调用。

public interface InterFaceName {
private void method() {
// 执行语句
}
}

接口的实现

实现的概述

类与接口的关系为实现关系，即类实现接口，该类可以称为接口的实现类，也可以称为接口的子类。实现的动作类似继承，格式相仿，只是关键字不同，实现使用 implements 关键字。

非抽象子类实现接口：

1. 必须重写接口中所有抽象方法。
2. 继承了接口的默认方法，即可以直接调用，也可以重写。

实现格式：

class 类名 implements 接口名 {
// 重写接口中抽象方法【必须】
// 重写接口中默认方法【可选】
}

抽象方法的使用

必须全部实现，代码如下：

定义接口：
public interface LiveAble {
// 定义抽象方法
public abstract void eat();
public abstract void sleep();
}

定义实现类：
public class Animal implements LiveAble {
@Override
public void eat() {
System.out.println("吃东西");
}
@Override
public void sleep() {
System.out.println("晚上睡");
}
}

默认方法的使用

可以继承，可以重写，二选一，但是只能通过实现类的对象来调用。

定义接口：
public interface LiveAble {
public default void fly(){
System.out.println("天上飞");
}
}

定义实现类：
public class Animal implements LiveAble {
// 继承，什么都不用写，直接调用
}
重写实现类：
public class Animal implements LiveAble {
@Override
public void fly() {
System.out.println("自由自在的飞");
}
}

静态方法的使用

静态与.class 文件相关，只能使用接口名调用，不可以通过实现类的类名或者实现类的对象调用，代码如下：

定义接口：
public interface LiveAble {
public static void run(){
System.out.println("跑起来~~~");
}
}

定义实现类：
public class Animal implements LiveAble {
// 无法重写静态方法
}

实现类
public class InterfaceDemo {
public static void main(String[] args) {
// Animal.run(); // 【错误】无法继承方法,也无法调用
LiveAble.run(); //
}
}
输出结果：
跑起来~~~

私有方法的使用

私有方法：只有默认方法可以调用。
私有静态方法：默认方法和静态方法可以调用。

如果一个接口中有多个默认方法，并且方法中有重复的内容，那么可以抽取出来，封装到私有方法中，供默认方法去调用。从设计的角度讲， 私有的方法是对默认方法和静态方法的辅助。

定义接口：
public interface LiveAble {
default void func(){
func1();
func2();
}
private void func1(){
System.out.println("跑起来~~~");
}
private void func2(){
System.out.println("跑起来~~~");
}
}

1.4 接口的多实现

之前学过，在继承体系中，一个类只能继承一个父类。而对于接口而言，一个类是可以实现多个接口的，这叫做接口的多实现。并且，一个类能继承一个父类，同时实现多个接口。

class 类名 [extends 父类名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... {
// 重写接口中抽象方法【必须】
// 重写接口中默认方法【不重名时可选】
}

抽象方法

接口中，有多个抽象方法时，实现类必须重写所有抽象方法。如果抽象方法有重名的，只需要重写一次。

默认方法

接口中，有多个默认方法时，实现类都可继承使用。如果默认方法有重名的，必须重写一次。 ==实现类不能再default==修饰了

静态方法

接口中，存在同名的静态方法并不会冲突，原因是只能通过各自接口名访问静态方法。

优先级的问题
当一个类，既继承一个父类，又实现若干个接口时，父类中的成员方法与接口中的默认方法重名，子类就近选择执行父类的成员方法。代码如下：

定义接口：
interface A {
public default void methodA(){
System.out.println("AAAAAAAAAAAA");
}
}

定义父类：
class D {
public void methodA(){
System.out.println("DDDDDDDDDDDD");
}
}

定义子类：
class C extends D implements A {
// 未重写methodA方法
}

定义测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
C c = new C();
c.methodA();
}
}
输出结果:
DDDDDDDDDDDD

1.5 接口的多继承【了解】

一个接口能继承另一个或者多个接口，这和类之间的继承比较相似。接口的继承使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法。如果父接口中的默认方法有重名的，那么子接口需要重写一次。代码如下：

定义父接口：
interface A {
public default void method(){
System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAAAA");
}
}
interface B {
public default void method(){
System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBBBB");
}
}

子接口重写默认方法时，default关键字可以保留。
子类重写默认方法时，default关键字不可以保留。

其他成员特点

接口中，无法定义成员变量，但是可以定义常量，其值不可以改变，默认使用public static final修饰。

接口中，没有构造方法，不能创建对象。

接口中，没有静态代码块。

多态

多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。
生活中，比如跑的动作，小猫、小狗和大象，跑起来是不一样的。再比如飞的动作，昆虫、鸟类和飞机，飞起来也是不一样的。可见，同一行为，通过不同的事物，可以体现出来的不同的形态。多态，描述的就是这样的状态。

多态： 是指同一行为，具有多个不同表现形式。

前提【重点】

1. 继承或者实现【二选一】
2. 方法的重写【意义体现：不重写，无意义】
3. ==父类引用指向子类对象==【格式体现】

多态的体现

父类类型 变量名 = new 子类对象；
变量名.方法名();

Fu f = new Zi();
f.method();

父类类型：指子类对象继承的父类类型，或者实现的父接口类型。

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，执行的是子类重写后方法。

实际开发的过程中，父类类型作为方法形式参数，传递子类对象给方法，进行方法的调用，更能体现出多态的扩展性与便利。

2.4 引用类型转换

向上转型
向上转型：多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程，这个过程是默认的。

当父类引用指向一个子类对象时，便是向上转型。
使用格式：

父类类型 变量名 = new 子类类型();
如：Animal a = new Cat();

向下转型：父类类型向子类类型向下转换的过程，这个过程是强制的。

一个已经向上转型的子类对象，将父类引用转为子类引用，可以使用强制类型转换的格式，便是向下转型。

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;
如:Cat c =(Cat) a;

​

为什么要转型

当使用多态方式调用方法时，==首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误==。也就是说，==不能调用子类拥有，而父类没有的方法==。编译都错误，更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点”小麻烦”。所以，想要调用子类特有的方法，必须做向下转型。

这段代码可以通过编译，但是运行时，却报出了 ==ClassCastException== ，类型转换异常！这是因为，明明创建了Cat类型对象，运行时，当然不能转换成Dog对象的。这两个类型并没有任何继承关系，不符合类型转换的定义。

为了避免ClassCastException的发生，Java提供了 instanceof 关键字，给引用变量做类型的校验，格式如下：

变量名 instanceof 数据类型
如果变量属于该数据类型，返回true。
如果变量不属于该数据类型，返回false。

例如

public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 向上转型
Animal a = new Cat();
a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat
// 向下转型
if (a instanceof Cat){
Cat c = (Cat)a;
c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
} else if (a instanceof Dog){
Dog d = (Dog)a;
d.watchHouse(); // 调用的是 Dog 的 watchHouse
}
}
}

final关键字

学习了继承后，我们知道，子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。那么我们能不能随意的继承API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况，Java提供了final 关键字，用于修饰不可改变内容。

final： 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。重写被 final 修饰的方法，编译时就会报错。

1.类：被修饰的类，不能被继承。
final class 类名 {
}

2.方法：被修饰的方法，不能被重写。
修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
//方法体
}

3.变量：被修饰的变量，不能被重新赋值。
被final修饰的常量名称，一般都有书写规范，所有字母都大写。
	基本类型的局部变量，被final修饰后，只能赋值一次，不能再更改。
	引用类型的局部变量，被final修饰后，只能指向一个对象，地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改
	对于成员变量，要不构造方法，要不定义时

权限修饰符

在Java中提供了四种访问权限，使用不同的访问权限修饰符修饰时，被修饰的内容会有不同的访问权限，

public：公共的。
protected：受保护的
default：默认的
private：私有的

不同访问权限

		  public 		protected		 default（空的）		 private
同一类中	  √ 			√ 				  √				       √
同一包中(子类与无关类) √ 		√ 					√
不同包的子类	  √ 				√
不同包中的无关类√

可见，public具有最大权限。private则是最小权限。
编写代码时，如果没有特殊的考虑，建议这样使用权限：

成员变量使用private ，隐藏细节。
构造方法使用public ，方便创建对象。
成员方法使用public ，方便调用方法。

内部类

什么是内部类
将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为内部类，B则称为外部类。

成员内部类 ：定义在类中方法外的类。
定义格式：

class 外部类 {
	class 内部类{
	}
}

访问特点

内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。
外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。

创建内部类对象格式：

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型()；

内部类仍然是一个独立的类，在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件，但是前面冠以外部类的类名和$

比如

Person$Heart.class

匿名内部类【重点】

匿名内部类 ：是内部类的简化写法。它的本质是一个带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象。 开发中，最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例，当你使用一个接口时，似乎得做如下几步操作，

1. 定义子类
2. 重写接口中的方法
3. 创建子类对象
4. 调用重写后的方法

匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。

格式

new 父类名或者接口名(){
    // 方法重写
    @Override
    public void method() {
        // 执行语句
        }
};

例如

public abstract class FlyAble{
public abstract void fly();
}

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
    /*
    1.等号右边:是匿名内部类，定义并创建该接口的子类对象
    2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
        */
        FlyAble f = new FlyAble(){
        public void fly() {
        System.out.println("我飞了~~~");
        }
        };
   	 //调用 fly方法,执行重写后的方法
        f.fly();
    }
}

通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时，也可以将匿名内部类作为参数传递。

引用类型用法总结

实际的开发中，引用类型的使用非常重要，也是非常普遍的。我们可以在理解基本类型的使用方式基础上，进一步去掌握引用类型的使用方式。基本类型可以作为成员变量、作为方法的参数、作为方法的返回值，那么当然引用类型也是可以的。

类作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该类的一个对象。

interface作为成员变量

接口是对方法的封装，对应游戏当中，可以看作是扩展游戏角色的技能。所以，如果想扩展更强大技能，我们在Role 中，可以增加接口作为成员变量，来设置不同的技能。

我们使用一个接口，作为成员变量，以便随时更换技能，这样的设计更为灵活，增强了程序的扩展性。

// 法术攻击
public interface FaShuSkill {
public abstract void faShuAttack();
}


public class Role {
FaShuSkill fs;
public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) {
this.fs = fs;
}
// 法术攻击
public void faShuSkillAttack(){
System.out.print("发动法术攻击:");
fs.faShuAttack();
System.out.println("攻击完毕");
}
}

接口作为成员变量时，对它进行赋值的操作，实际上，是赋给它该接口的一个子类对象。

interface作为方法参数和返回值类型

当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢？当接口作为方法的返回值类型时，需要返回什么呢？对，其实都是它的子类对象。 ArrayList 类我们并不陌生，查看API我们发现，实际上，它是 java.util.List 接口的实现类。所以，当我们看见List 接口作为参数或者返回值类型时，当然可以将ArrayList 的对象进行传递或返回。

接口作为参数时，传递它的子类对象。
接口作为返回值类型时，返回它的子类对象。

public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
// 创建保存偶数的集合
ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
// 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Integer integer = list.get(i);
if (integer % 2 == 0) {
evenList.add(integer);
}
}
/*
返回偶数集合
因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类,
所以evenList可以返回
*/
return evenList;
}



public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建ArrayList集合,并添加数字
ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
srcList.add(i);
}
/*
获取偶数集合
因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类,
所以srcList可以传递
*/
List list = getEvenNum(srcList);
System.out.println(list);
}
}

第一章 Object类

1.1 概述

java.lang.Object类是Java语言中的根类，即所有类的父类。它中描述的所有方法子类都可以使用。在对象实例化的时候，最终找的父类就是Object。

如果一个类没有特别指定父类， 那么默认则继承自Object类。例如：

public class MyClass /*extends Object*/ {
  	// ...
}

根据JDK源代码及Object类的API文档，Object类当中包含的方法有11个。今天我们主要学习其中的2个：

• public String toString()：返回该对象的字符串表示。
• public boolean equals(Object obj)：指示其他某个对象是否与此对象“相等”。

1.2 toString方法

方法摘要

• public String toString()：返回该对象的字符串表示。

toString方法返回该对象的字符串表示，其实该字符串内容就是==对象的类型+@+内存地址值==。

由于toString方法返回的结果是内存地址，而在开发中，经常需要按照对象的属性得到相应的字符串表现形式，因此也需要重写它。

覆盖重写

如果不希望使用toString方法的默认行为，则可以对它进行覆盖重写。例如自定义的Person类：

public class Person {  
    private String name;
    private int age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';
    }

    // 省略构造器与Getter Setter
}

在IntelliJ IDEA中，可以点击Code菜单中的Generate...，也可以使用快捷键alt+insert，点击toString()选项。选择需要包含的成员变量并确定。如下图所示：

小贴士： 在我们直接使用输出语句输出对象名的时候,其实通过该对象调用了其toString()方法。

1.3 equals方法

方法摘要

• public boolean equals(Object obj)：指示其他某个对象是否与此对象“相等”。

调用成员方法equals并指定参数为另一个对象，则可以判断这两个对象是否是相同的。这里的“相同”有默认和自定义两种方式。

默认地址比较

如果没有覆盖重写equals方法，那么Object类中默认进行==运算符的对象地址比较，只要不是同一个对象，结果必然为false。

对象内容比较

如果希望进行对象的内容比较，即所有或指定的部分成员变量相同就判定两个对象相同，则可以覆盖重写equals方法。例如：

import java.util.Objects;

public class Person {	
	private String name;
	private int age;
	
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 如果对象地址一样，则认为相同
        if (this == o)
            return true;
        // 如果参数为空，或者类型信息不一样，则认为不同
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        // 转换为当前类型
        Person person = (Person) o;
        // 要求基本类型相等，并且将引用类型交给java.util.Objects类的equals静态方法取用结果
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }
}

这段代码充分考虑了对象为空、类型一致等问题，但方法内容并不唯一。大多数IDE都可以自动生成equals方法的代码内容。在IntelliJ IDEA中，可以使用Code菜单中的Generate…选项，也可以使用快捷键alt+insert，并选择equals() and hashCode()进行自动代码生成。

1.4 Objects类

在JDK7添加了一个Objects工具类，它提供了一些方法来操作对象，它由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），用于计算对象的hashcode、返回对象的字符串表示形式、比较两个对象。

在比较两个对象的时候，Object的equals方法容易抛出空指针异常，而Objects类中的equals方法就优化了这个问题。方法如下：

• public static boolean equals(Object a, Object b):判断两个对象是否相等。

我们可以查看一下源码，学习一下：

public static boolean equals(Object a, Object b) {  
    return (a == b) || (a != null && a.equals(b));  
}

第二章 日期时间类

2.1 Date类

概述

java.util.Date类 表示特定的瞬间，精确到毫秒。

继续查阅Date类的描述，发现Date拥有多个构造函数，只是部分已经过时，但是其中有未过时的构造函数可以把毫秒值转成日期对象。

• public Date()：分配Date对象并初始化此对象，以表示分配它的时间（精确到毫秒）。
• public Date(long date)：分配Date对象并初始化此对象，以 表示自从标准基准时间（称为“历元（epoch）”，即1970年1月1日00:00:00 GMT）以来的指定毫秒数。

tips: 由于我们处于东八区，所以我们的基准时间为1970年1月1日8时0分0秒。

简单来说：使用无参构造，可以自动设置当前系统时间的毫秒时刻；指定long类型的构造参数，可以自定义毫秒时刻。例如：

import java.util.Date;

public class Demo01Date {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建日期对象，把当前的时间
        System.out.println(new Date()); // Tue Jan 16 14:37:35 CST 2018
        // 创建日期对象，把当前的毫秒值转成日期对象
        System.out.println(new Date(0L)); // Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
    }
}

tips:在使用println方法时，会自动调用Date类中的toString方法。Date类对Object类中的toString方法进行了覆盖重写，所以结果为指定格式的字符串。

常用方法

Date类中的多数方法已经过时，常用的方法有：

• public long getTime() 把日期对象转换成对应的时间毫秒值。

2.2 DateFormat类

java.text.DateFormat 是日期/时间格式化子类的抽象类，我们通过这个类可以帮我们完成日期和文本之间的转换,也就是可以在Date对象与String对象之间进行来回转换。

• 格式化：按照指定的格式，从Date对象转换为String对象。
• 解析：按照指定的格式，从String对象转换为Date对象。

构造方法

由于DateFormat为抽象类，不能直接使用，所以需要常用的子类java.text.SimpleDateFormat。这个类需要一个模式（格式）来指定格式化或解析的标准。构造方法为

• public SimpleDateFormat(String pattern)：用给定的模式和默认语言环境的日期格式符号构造SimpleDateFormat。

参数pattern是一个字符串，代表日期时间的自定义格式。

格式规则

常用的格式规则为：

标识字母（区分大小写）	含义
y	年
M	月
d	日
H	时
m	分
s	秒

备注：更详细的格式规则，可以参考SimpleDateFormat类的API文档0。

创建SimpleDateFormat对象的代码如：

import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class Demo02SimpleDateFormat {
    public static void main(String[] args) {
        // 对应的日期格式如：2018-01-16 15:06:38
        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    }    
}

常用方法

DateFormat类的常用方法有：

• public String format(Date date)：将Date对象格式化为字符串。
• public Date parse(String source)：将字符串解析为Date对象。

format方法

使用format方法的代码为：

import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把Date对象转换成String
*/
public class Demo03DateFormatMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 创建日期格式化对象,在获取格式化对象时可以指定风格
        DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
        String str = df.format(date);
        System.out.println(str); // 2008年1月23日
    }
}

parse方法

使用parse方法的代码为：

import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把String转换成Date对象
*/
public class Demo04DateFormatMethod {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
        String str = "2018年12月11日";
        Date date = df.parse(str);
        System.out.println(date); // Tue Dec 11 00:00:00 CST 2018
    }
}

2.3 练习

请使用日期时间相关的API，计算出一个人已经出生了多少天。

思路：

1.获取当前时间对应的毫秒值

2.获取自己出生日期对应的毫秒值

3.两个时间相减（当前时间– 出生日期）

代码实现：

public static void function() throws Exception {
	System.out.println("请输入出生日期 格式 YYYY-MM-dd");
	// 获取出生日期,键盘输入
	String birthdayString = new Scanner(System.in).next();
	// 将字符串日期,转成Date对象
	// 创建SimpleDateFormat对象,写日期模式
	SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
	// 调用方法parse,字符串转成日期对象
	Date birthdayDate = sdf.parse(birthdayString);	
	// 获取今天的日期对象
	Date todayDate = new Date();	
	// 将两个日期转成毫秒值,Date类的方法getTime
	long birthdaySecond = birthdayDate.getTime();
	long todaySecond = todayDate.getTime();
	long secone = todaySecond-birthdaySecond;	
	if (secone < 0){
		System.out.println("还没出生呢");
	} else {
		System.out.println(secone/1000/60/60/24);
	}
}

2.4 Calendar类

概念

java.util.Calendar是日历类，在Date后出现，替换掉了许多Date的方法。该类将所有可能用到的时间信息封装为静态成员变量，方便获取。日历类就是方便获取各个时间属性的。

获取方式

Calendar为抽象类，由于语言敏感性，==Calendar类在创建对象时并非直接创建，而是通过静态方法创建==，返回子类对象，如下：

Calendar静态方法

• public static Calendar getInstance()：使用默认时区和语言环境获得一个日历

例如：

import java.util.Calendar;

public class Demo06CalendarInit {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
    }    
}

常用方法

根据Calendar类的API文档，常用方法有：

• public int get(int field)：返回给定日历字段的值。
• public void set(int field, int value)：将给定的日历字段设置为给定值。
• public abstract void add(int field, int amount)：根据日历的规则，为给定的日历字段添加或减去指定的时间量。
• public Date getTime()：返回一个表示此Calendar时间值（从历元到现在的毫秒偏移量）的Date对象。

Calendar类中提供很多成员常量，代表给定的日历字段：

字段值	含义
YEAR	年
MONTH	月（从0开始，可以+1使用）
DAY_OF_MONTH	月中的天（几号）
HOUR	时（12小时制）
HOUR_OF_DAY	时（24小时制）
MINUTE	分
SECOND	秒
DAY_OF_WEEK	周中的天（周几，周日为1，可以-1使用）

get/set方法

get方法用来获取指定字段的值，set方法用来设置指定字段的值，代码使用演示：

import java.util.Calendar;

public class CalendarUtil {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Calendar对象
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        // 设置年 
        int year = cal.get(Calendar.YEAR);
        // 设置月
        int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
        // 设置日
        int dayOfMonth = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日");
    }    
}

import java.util.Calendar;

public class Demo07CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        cal.set(Calendar.YEAR, 2020);
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2020年1月17日
    }
}

add方法

add方法可以对指定日历字段的值进行加减操作，如果第二个参数为正数则加上偏移量，如果为负数则减去偏移量。代码如：

import java.util.Calendar;

public class Demo08CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2018年1月17日
        // 使用add方法
        cal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 2); // 加2天
        cal.add(Calendar.YEAR, -3); // 减3年
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2015年1月18日; 
    }
}

getTime方法

Calendar中的getTime方法并不是获取毫秒时刻，而是拿到对应的Date对象。

import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

public class Demo09CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        Date date = cal.getTime();
        System.out.println(date); // Tue Jan 16 16:03:09 CST 2018
    }
}

小贴士：

​ 西方星期的开始为周日，中国为周一。

​ 在Calendar类中，月份的表示是以0-11代表1-12月。

​ 日期是有大小关系的，时间靠后，时间越大。

第三章 System类

java.lang.System类中提供了大量的静态方法，可以获取与系统相关的信息或系统级操作，在System类的API文档中，常用的方法有：

• public static long currentTimeMillis()：返回以毫秒为单位的当前时间。
• public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。

3.1 currentTimeMillis方法

实际上，currentTimeMillis方法就是 获取当前系统时间与1970年01月01日00:00点之间的毫秒差值

import java.util.Date;

public class SystemDemo {
    public static void main(String[] args) {
       	//获取当前时间毫秒值
        System.out.println(System.currentTimeMillis()); // 1516090531144
    }
}

练习

验证for循环打印数字1-9999所需要使用的时间（毫秒）

public class SystemTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            System.out.println(i);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("共耗时毫秒：" + (end - start));
    }
}

3.2 arraycopy方法

• public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。

数组的拷贝动作是系统级的，性能很高。System.arraycopy方法具有5个参数，含义分别为：

参数序号	参数名称	参数类型	参数含义
1	src	Object	源数组
2	srcPos	int	源数组索引起始位置
3	dest	Object	目标数组
4	destPos	int	目标数组索引起始位置
5	length	int	复制元素个数

练习

将src数组中前3个元素，复制到dest数组的前3个位置上复制元素前：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[6,7,8,9,10]复制元素后：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[1,2,3,9,10]

import java.util.Arrays;

public class Demo11SystemArrayCopy {
    public static void main(String[] args) {
        int[] src = new int[]{1,2,3,4,5};
        int[] dest = new int[]{6,7,8,9,10};
        System.arraycopy( src, 0, dest, 0, 3);
        /*代码运行后：两个数组中的元素发生了变化
         src数组元素[1,2,3,4,5]
         dest数组元素[1,2,3,9,10]
        */
    }
}

第四章 StringBuilder类

4.1 字符串拼接问题

由于String类的对象内容不可改变，所以每当进行字符串拼接时，总是会在内存中创建一个新的对象。例如：

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "Hello";
        s += "World";
        System.out.println(s);
    }
}

在API中对String类有这样的描述：字符串是常量，它们的值在创建后不能被更改。

根据这句话分析我们的代码，其实总共产生了三个字符串，即"Hello"、"World"和"HelloWorld"。引用变量s首先指向Hello对象，最终指向拼接出来的新字符串对象，即HelloWord 。

由此可知，如果对字符串进行拼接操作，每次拼接，都会构建一个新的String对象，既耗时，又浪费空间。为了解决这一问题，可以使用java.lang.StringBuilder类。

4.2 StringBuilder概述

查阅java.lang.StringBuilder的API，StringBuilder又称为可变字符序列，它是一个类似于 String 的字符串缓冲区，通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

原来StringBuilder是个字符串的缓冲区，即它是一个容器，容器中可以装很多字符串。并且能够对其中的字符串进行各种操作。

它的内部拥有一个数组用来存放字符串内容，进行字符串拼接时，直接在数组中加入新内容。StringBuilder会自动维护数组的扩容。原理如下图所示：(默认16字符空间，超过自动扩充)

4.3 构造方法

根据StringBuilder的API文档，常用构造方法有2个：

• public StringBuilder()：构造一个空的StringBuilder容器。
• public StringBuilder(String str)：构造一个StringBuilder容器，并将字符串添加进去。

public class StringBuilderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        System.out.println(sb1); // (空白)
        // 使用带参构造
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder("itcast");
        System.out.println(sb2); // itcast
    }
}

4.4 常用方法

StringBuilder常用的方法有2个：

• public StringBuilder append(...)：添加任意类型数据的字符串形式，并返回当前对象自身。
• public String toString()：将当前StringBuilder对象转换为String对象。

append方法

append方法具有多种重载形式，可以接收任意类型的参数。任何数据作为参数都会将对应的字符串内容添加到StringBuilder中。例如：

public class Demo02StringBuilder {
	public static void main(String[] args) {
		//创建对象
		StringBuilder builder = new StringBuilder();
		//public StringBuilder append(任意类型)
		StringBuilder builder2 = builder.append("hello");
		//对比一下
		System.out.println("builder:"+builder);
		System.out.println("builder2:"+builder2);
		System.out.println(builder == builder2); //true
	    // 可以添加 任何类型
		builder.append("hello");
		builder.append("world");
		builder.append(true);
		builder.append(100);
		// 在我们开发中，会遇到调用一个方法后，返回一个对象的情况。然后使用返回的对象继续调用方法。
        // 这种时候，我们就可以把代码现在一起，如append方法一样，代码如下
		//链式编程
		builder.append("hello").append("world").append(true).append(100);
		System.out.println("builder:"+builder);
	}
}

备注：StringBuilder已经覆盖重写了Object当中的toString方法。

toString方法

通过toString方法，StringBuilder对象将会转换为不可变的String对象。如：

public class Demo16StringBuilder {
    public static void main(String[] args) {
        // 链式创建
        StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello").append("World").append("Java");
        // 调用方法
        String str = sb.toString();
        System.out.println(str); // HelloWorldJava
    }
}

第五章 包装类

5.1 概述

Java提供了两个类型系统，基本类型与引用类型，使用基本类型在于效率，然而很多情况，会创建对象使用，因为对象可以做更多的功能，如果想要我们的基本类型像对象一样操作，就可以使用基本类型对应的包装类，如下：

基本类型	对应的包装类（位于java.lang包中）
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

5.2 装箱与拆箱

基本类型与对应的包装类对象之间，来回转换的过程称为”装箱“与”拆箱“：

• 装箱：从基本类型转换为对应的包装类对象。

• 拆箱：从包装类对象转换为对应的基本类型。

用Integer与 int为例：（看懂代码即可）

基本数值—->包装对象

Integer i = new Integer(4);//使用构造函数函数
Integer iii = Integer.valueOf(4);//使用包装类中的valueOf方法

包装对象—->基本数值

int num = i.intValue();

5.3自动装箱与自动拆箱

由于我们经常要做基本类型与包装类之间的转换，从Java 5（JDK 1.5）开始，基本类型与包装类的装箱、拆箱动作可以自动完成。例如：

Integer i = 4;//自动装箱。相当于Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5;//等号右边：将i对象转成基本数值(自动拆箱) i.intValue() + 5;
//加法运算完成后，再次装箱，把基本数值转成对象。

5.3 基本类型与字符串之间的转换

基本类型转换为String

基本类型转换String总共有三种方式，查看课后资料可以得知，这里只讲最简单的一种方式：

基本类型直接与””相连接即可；如：34+""

String转换成对应的基本类型

除了Character类之外，其他所有包装类都具有parseXxx静态方法可以将字符串参数转换为对应的基本类型：

• public static byte parseByte(String s)：将字符串参数转换为对应的byte基本类型。
• public static short parseShort(String s)：将字符串参数转换为对应的short基本类型。
• public static int parseInt(String s)：将字符串参数转换为对应的int基本类型。
• public static long parseLong(String s)：将字符串参数转换为对应的long基本类型。
• public static float parseFloat(String s)：将字符串参数转换为对应的float基本类型。
• public static double parseDouble(String s)：将字符串参数转换为对应的double基本类型。
• public static boolean parseBoolean(String s)：将字符串参数转换为对应的boolean基本类型。

代码使用（仅以Integer类的静态方法parseXxx为例）如：

public class Demo18WrapperParse {
    public static void main(String[] args) {
        int num = Integer.parseInt("100");
    }
}

注意:如果字符串参数的内容无法正确转换为对应的基本类型，则会抛出java.lang.NumberFormatException异常。

第一章 Collection集合

1.1 集合概述

在前面基础班我们已经学习过并使用过集合ArrayList ,那么集合到底是什么呢?

• 集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。

集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢？

• 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
• 数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。

1.2 集合框架

JAVASE提供了满足各种需求的API，在使用这些API前，先了解其继承与接口操作架构，才能了解何时采用哪个类，以及类之间如何彼此合作，从而达到灵活应用。

集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map，今天我们主要学习Collection集合，在day04时讲解Map集合。

• Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是java.util.List和java.util.Set。其中，==List的特点是元素有序、元素可重复==。==Set的特点是元素无序，而且不可重复==。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。

从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库，为了便于初学者进行系统地学习，接下来通过一张图来描述整个集合类的继承体系。

其中，橙色框里填写的都是接口类型，而蓝色框里填写的都是具体的实现类。这几天将针对图中所列举的集合类进行逐一地讲解。

集合本身是一个工具，它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。

1.3 Collection 常用功能

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：

• public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。
• public void clear() :清空集合中所有的元素。
• public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
• public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
• public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
• public int size(): 返回集合中元素的个数。
• public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

方法演示：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Demo1Collection {
    public static void main(String[] args) {
		// 创建集合对象 
    	// 使用多态形式
    	Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
    	// 使用方法
    	// 添加功能  boolean  add(String s)
    	coll.add("小李广");
    	coll.add("扫地僧");
    	coll.add("石破天");
    	System.out.println(coll);

    	// boolean contains(E e) 判断o是否在集合中存在
    	System.out.println("判断  扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));

    	//boolean remove(E e) 删除在集合中的o元素
    	System.out.println("删除石破天："+coll.remove("石破天"));
    	System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll);
    	
    	// size() 集合中有几个元素
		System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");

		// Object[] toArray()转换成一个Object数组
    	Object[] objects = coll.toArray();
    	// 遍历数组
    	for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
			System.out.println(objects[i]);
		}

		// void  clear() 清空集合
		coll.clear();
		System.out.println("集合中内容为："+coll);
		// boolean  isEmpty()  判断是否为空
		System.out.println(coll.isEmpty());  	
	}
}

tips: 有关Collection中的方法可不止上面这些，其他方法可以自行查看API学习。

第二章 Iterator迭代器

2.1 Iterator接口

在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。

想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：

• public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

下面介绍一下迭代的概念：

• 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

Iterator接口的常用方法如下：

• public E next():返回迭代的下一个元素。
• public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素：

public class IteratorDemo {
  	public static void main(String[] args) {
        // 使用多态方式 创建对象
        Collection<String> coll = new ArrayList<String>();

        // 添加元素到集合
        coll.add("串串星人");
        coll.add("吐槽星人");
        coll.add("汪星人");
        //遍历
        //使用迭代器 遍历   每个集合对象都有自己的迭代器
        Iterator<String> it = coll.iterator();
        //  泛型指的是 迭代出 元素的数据类型
        while(it.hasNext()){ //判断是否有迭代元素
            String s = it.next();//获取迭代出的元素
            System.out.println(s);
        }
  	}
}

tips:：在进行集合元素取出时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的next方法，将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。

2.2 迭代器的实现原理

我们在之前案例已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时，首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。

Iterator迭代器对象在遍历集合时，内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素，为了让初学者能更好地理解迭代器的工作原理，接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程：

==在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前==，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，依此类推，直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。

2.3 增强for

增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个==Iterator迭代器==，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

格式：

for(元素的数据类型  变量 : Collection集合or数组){ 
  	//写操作代码
}

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

练习1：遍历数组

public class NBForDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {3,5,6,87};
       	//使用增强for遍历数组
		for(int a : arr){//a代表数组中的每个元素
			System.out.println(a);
		}
	}
}

练习2:遍历集合

public class NBFor {
    public static void main(String[] args) {        
    	Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
    	coll.add("小河神");
    	coll.add("老河神");
    	coll.add("神婆");
    	//使用增强for遍历
    	for(String s :coll){//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素
    		System.out.println(s);
    	}
	}
}

tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。

第三章 泛型

3.1 泛型概述

在前面学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。

大家观察下面代码：

public class GenericDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Collection coll = new ArrayList();
		coll.add("abc");
		coll.add("itcast");
		coll.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
		Iterator it = coll.iterator();
		while(it.hasNext()){
			//需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
			String str = (String) it.next();
			System.out.println(str.length());
		}
	}
}

程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException。 为什么会发生类型转换异常呢？ 我们来分析下：由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢？ Collection虽然可以存储各种对象，但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后，新增了泛型(Generic)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。

• 泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

tips:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

3.2 使用泛型的好处

上一节只是讲解了泛型的引入，那么泛型带来了哪些好处呢？

• 将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。
• 避免了类型强转的麻烦。

通过我们如下代码体验一下：

public class GenericDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("abc");
        list.add("itcast");
        // list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错
        // 集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String str = it.next();
            //当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
            System.out.println(str.length());
        }
	}
}

tips:泛型是数据类型的一部分，我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。

3.3 泛型的定义与使用

我们在集合中会大量使用到泛型，这里来完整地学习泛型知识。

泛型，用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。

定义和使用含有泛型的类

定义格式：

修饰符 class 类名<代表泛型的变量> {  }

例如，API中的ArrayList集合：

class ArrayList<E>{ 
    public boolean add(E e){ }

    public E get(int index){ }
   	....
}

使用泛型： 即什么时候确定泛型。

在创建对象的时候确定泛型

例如，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：

class ArrayList<String>{ 
     public boolean add(String e){ }

     public String get(int index){  }
     ...
}

再例如，ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

此时，变量E的值就是Integer类型,那么我们的类型就可以理解为：

class ArrayList<Integer> { 
     public boolean add(Integer e) { }

     public Integer get(int index) {  }
     ...
}

举例自定义泛型类

public class MyGenericClass<MVP> {
	//没有MVP类型，在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
	private MVP mvp;
     
    public void setMVP(MVP mvp) {
        this.mvp = mvp;
    }
     
    public MVP getMVP() {
        return mvp;
    }
}

使用:

public class GenericClassDemo {
  	public static void main(String[] args) {		 
         // 创建一个泛型为String的类
         MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>();    	
         // 调用setMVP
         my.setMVP("大胡子登登");
         // 调用getMVP
         String mvp = my.getMVP();
         System.out.println(mvp);
         //创建一个泛型为Integer的类
         MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>(); 
         my2.setMVP(123);   	  
         Integer mvp2 = my2.getMVP();
    }
}

含有泛型的方法

定义格式：

修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){  }

例如，

public class MyGenericMethod {	  
    public <MVP> void show(MVP mvp) {
    	System.out.println(mvp.getClass());
    }
    
    public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {	
    	return mvp;
    }
}

使用格式：==调用方法时，确定泛型的类型==

public class GenericMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
        // 演示看方法提示
        mm.show("aaa");
        mm.show(123);
        mm.show(12.45);
    }
}

含有泛型的接口

定义格式：

修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> {  }

例如，

public interface MyGenericInterface<E>{
	public abstract void add(E e);
	
	public abstract E getE();  
}

使用格式：

1、定义类时确定泛型的类型

例如

public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
	@Override
    public void add(String e) {
        // 省略...
    }

	@Override
	public String getE() {
		return null;
	}
}

此时，泛型E的值就是String类型。

2、始终不确定泛型的类型，直到创建对象时，确定泛型的类型

例如

public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
	@Override
	public void add(E e) {
       	 // 省略...
	}

	@Override
	public E getE() {
		return null;
	}
}

确定泛型：

/* * 使用 */public class GenericInterface {    public static void main(String[] args) {        MyImp2<String>  my = new MyImp2<String>();          my.add("aa");    }}

3.4 泛型通配符

当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

举个例子大家理解使用即可：

public static void main(String[] args) {
    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
    getElement(list1);
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//？代表可以接收任意类型

tips:==泛型不存在继承关系 Collection